Способы крепления зарядов ТРТ в корпусе

Заряды ТРТ в зависимости от способа крепления в корпусе ракетного двигателя подразделяются на:

- вкладной;

- вкладной заряд с застойной зоной;

- вкладной жестко скрепленный (скрепленные заряды);

- литой.

Вкладной заряд, рис. 4.1, как правило, является одношашечным. В случае его использования в РДТТ внутренняя поверхность камеры сгорания все время омывается продуктами сгорания топлива, скорость движения которых может достигать сравнительно больших величин, в особенности в близи входа в сопло. В связи с этим камера нуждается в надежной тепловой защите по всей внутренней поверхности.

Рис. 4.1.Вкладной заряд

1-амортизаторы; 2-диафрагма; 3-заряд ТРТ; 4-корпус камеры; 5 -ТЗП

 

При использовании вкладного заряда с застойной зоной, рис.4.2., наблюдается существенное снижение скорости продуктов сгорания относительно стенок канала, образованного корпусом РДТТ и, как правило, забронированной поверхностью заряда. Это определяет возможность снижения толщины ТЗП, наносимого на внутреннюю стенку корпуса, а, следовательно, и массовых характеристик двигательной установки в целом. Равенство давлений на наружной и внутренней в поверхностях заряда канальной формы снижает динамические нагрузки, действующие на него в процессе работы РДТТ.

Рис. 4.2.Вкладной заряд с застойной зоной

 

Наибольшими преимуществами обладают скрепленные заряды, рис.4.3., с внутренним горением. Они горят по поверхности внутреннего канала, поэтому горячие продукты сгорания не соприкасаются со стенками корпуса.

Рис. 4.3.Вкладной жестко скрепленный заряд

1-защитно-крепящий слой

 

Твердое топливо обладает очень малым коэффициентом теплопроводности. Поэтому скрепленный заряд предохраняет стенки корпуса от воздействия тепловых потоков, что позволяет создавать длительно работающие РДТТ.

Между скрепленным зарядом и стенкой корпуса размещается слой термоизоляции. Слой термоизоляции компенсирует разницу линейных термических удлинений заряда и корпуса двигателя.

Между слоем термоизоляции и зарядом может размещаться адгезионный слой (например, синтетическая смола), который скрепляет их между собой.

Система «заряд - слой термоизоляции - слой адгезионной связки - стенка корпуса» должна представлять собой единое целое. Наличие расслоений по границам слоев (например, из-за колебаний температуры при длительном хранении) может привести к аварии двигателя в процессе его работы.

1. Скрепленные заряды, по сравнению с вкладными, обладают следующими преимуществами: Более эффективно используются объем корпуса, так как нет зазоров между зарядом и стенкой корпуса и не требуются дополнительные опоры для заряда, (он удерживается непосредственно стенками корпуса).

2. Увеличиваются жесткость и прочность корпуса двигателя, так как заряд подкрепляет корпус во время транспортировки и других операций с ракетой, а во время полета способен воспринимать некоторые механические нагрузки, вызванные действием линейных ускорений и давления продуктов сгорания. Поэтому при использовании скрепленных зарядов потребная толщина стенок уменьшается, что уменьшает массу ракет.

3. Упрощается технология изготовления заряда твердого топлива (возможна заливка).

Возможно заполнение корпуса РДТТ топливом с помощью литьевой технологии. При этом уменьшается вероятность появления трещин в зарядах, так как скрепленные заряды, изготавливаемые непосредственно заливкой в корпус РДТТ, полимеризуются при низких температурах и обладают удовлетворительными пластическими свойствами.